Investigação de chatter em processos de usinagem utilizando modelos vibratórios simplificados

Na industria, os processos de torneamento apresentam uma grande problematica com fenomenos vibratorios inerentes aos processos. Um desses fenomenos em particular e causado por vibracoes auto-excitadas e conhecido como chatter .  Problemas como qualidade superficial da peca, desgaste da ferramenta, aumento de custos e desperdicios de pecas, alem da saude do operador, sao pontos que merecem atencao quando trata-se do assunto. Assim propos-se uma modelagem e simulacao de processos de torneamento e fresamento para construcao dos diagramas de lobulos de estabilidade (DLE). Usando modelos discretos simplificados para representar um sistema real que sofresse com o fenomeno de chatter . Tambem foi idealizado o processamento desses modelos com software para obtencao dos diagramas. Por fim, foi planejado a analise das estabilidades nos processos de usinagem utilizando esses dados. Dessa forma foi tracado, utilizando os parâmetros da literatura para efeito de comparacao, os DLE dos processos de torneamento e fresamento e a partir desses valores, analisaram-se as regioes do processo que sofriam ou nao o fenomeno de chatter . Para o torneamento tambem analisou-se o comportamento do sistema em casos estaveis e instaveis. Para o torneamento, baseou-se o desenvolvimento em rotacao e em fator de qualidade, parâmetro esse baseado no fator de amortecimento do sistema. Percebeu-se que numa regiao de altas rotacoes as zonas em que ocorrem o chatter sao maiores e englobam mais valores de rotacao de fator de qualidade. Portanto, quanto maiores as rotacoes e os fatores de qualidade (menores fatores de amortecimento) maiores as chances de o sistema estar localizado em uma zona onde ocorra o fenomeno. Para esse mesmo processo, analisaram-se dois pontos, sendo um deles comprovadamente estavel e um deles comprovadamente instavel. Com isso observou-se que no caso estavel, a vibracao do sistema tende a chegar em amplitude nula. No caso instavel, a amplitude tende a aumentar ate o limite fisico do sistema. Para o fresamento, a modelagem foi baseada nos parâmetros rotacao e profundidade de corte maxima. Tambem notou-se que para zonas de alta rotacao e altas profundidades de corte, maior era a probabilidade de o processo se encontrar na zona de ocorrencia de chatter . As simulacoes desenvolvidas neste trabalho permitiram verificar a possibilidade de se aplicar a modelagem matematica de processos de usinagem para se prever condicoes estaveis do processo de corte. No entanto, a grande desvantagem da metodologia aplicada foi exatamente a necessidade de se ter um modelo preciso do processo, sendo esta uma limitacao critica dessa tecnica.